[发明专利]考虑阀门节流损失的火电机组纯凝工况滑压曲线确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑压曲线确定方法，具体涉及一种考虑阀门节流损失的火电机组纯凝工况滑压曲线确定方法，属于汽轮机运行控制领域。

背景技术

随着电网负荷峰谷差的增大，目前国内很多大容量机组都参与电网调峰工作。汽轮机变工况运行时，其运行经济性和安全性都会降低。不同运行方式对机组经济性和安全性的影响也是不同的，目前我国300MW及以上机组参与电网调峰时均采用复合滑压运行方式。复合滑压运行方式即定－滑－定运行方式，是定压与滑压相结合的一种运行方式。

上世纪50年代德国开始研究复合滑压运行并首先采用，随后美国、日本和欧洲国家也先后应用到电厂机组上。但在滑压状态下对应各负荷点应采取多大的初压值，是电厂火电机组运行中急需要解决的问题。在变工况状态，汽轮机的运行方式有定压和滑压两种运行方式。滑压运行又称变压运行，即工况变化时，汽轮机的调节汽门开度基本不变(或处于全开位置)，机组出力的变化通过锅炉调节新蒸汽压力来实现。

滑压运行有纯滑压运行、节流滑压运行和复合滑压运行3种方式。前两种运行方式既可用于节流调节的汽轮机组，也可用于喷嘴调节的汽轮机组；复合滑压运行则一般用于喷嘴调节的汽轮机组。复合滑压运行方式即所谓的定－滑－定运行方式。其采用喷嘴配汽，在高负荷区保持定压运行，用增减调节汽门来调节负荷；在中间负荷区全开部分调节汽阀(2个或3个全开)进行滑压运行；在滑压运行的最低压力之下，即极低负荷区，又回复到定压运行，进行低汽压水平的定压运行。理论研究表明，汽轮机采用复合滑压运行方式时，调节阀全开或部分调节阀全开时，机组运行最为经济。这种运行方式使机组在全负荷范围内均保持较高的热经济性，同时还有较好的负荷响应能力和机组安全性，所以得到普遍采用。很多大型机组采用复合滑压运行方式时，有利于提高机组效率、降低给水泵动力消耗和具有较好的安全性，但循环效率随新蒸汽压力降低有所降低。

由于现有滑压曲线确定基本由火电机组出厂厂商设计及利用滑压实验进行数据分析计算为主，图1为现有滑压运行曲线定-滑-定方式区间示意图。由于汽轮机机组是具有强烈动态效应的动力设备，长时间处于非稳定运行工况，测量参数存在着强烈的时序性，导致滑压实验测量数据及计算所得的机组热耗不准。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有滑压曲线确定方法中滑压实验所得数据过程繁琐，且通过滑压实验获取的滑压曲线不准确，导致机组热损耗较高的问题，进而提供一种考虑阀门节流损失的火电机组纯凝工况滑压曲线确定方法。

本发明的技术方案是：考虑阀门节流损失的火电机组纯凝工况滑压曲线确定方法包括以下步骤：

步骤一：采集机组DCS系统中的全工况历史数据；

采集各阀门阀组开度、综合阀位指令、机组主蒸汽压力、机组主蒸汽温度、第一抽汽点压力、第一抽汽点温度、主蒸汽流量和机组负荷；

步骤二：筛选步骤一中的数据，将待采集负荷区间的数据进行分组统计；

选定50％机组额定负荷±1MW、60％机组额定负荷±1MW、70％机组额定负荷±1MW和80％机组额定负荷±1MW，且主蒸汽温度为额定主蒸汽温度±1℃的区间数据进行分类；

步骤三：利用各负荷区间数据进行数据分析，得到对应负荷点对应的最优主蒸汽压力；

分析比较50％机组额定负荷±1MW、60％机组额定负荷±1MW、70％机组额定负荷±1MW和80％机组额定负荷±1MW各组数据，分别将各组数据描绘至以主蒸汽压力为横坐标、第一抽汽点温度为纵坐标的图中，利用基于最小二乘法的多项式函数线性拟合方法，寻找第一抽汽点温度的最低点，此时第一抽汽点温度的最低点对应的主蒸汽压力作为50％机组额定负荷、60％机组额定负荷、70％机组额定负荷和80％机组额定负荷对应的最优主蒸汽压力；

步骤四：利用步骤三中寻找到的各负荷点的最优主蒸汽压力，绘制最终的滑压曲线。

进一步地，步骤一中所采集的历史数据需要为机组顺序阀运行状态数据，且数据包括机组负荷为最小出力值与额定值之间的全部负荷。

进一步地，将根据步骤三中所得的各负荷点最优主蒸汽压力点进行连接得到滑压曲线，方法为基于最小二乘法的多项式函数线性拟合，同时与锅炉稳燃最低主蒸汽压力和机组工作额定主蒸汽压力结合，得到最终的滑压曲线，如图2所示。

本发明与现有技术相比具有以下效果：